Biomassa sgrassata della microalga verde Chlorella sp. come biostimolante sostenibile per migliorare la crescita dell’orzo in condizioni saline

Trasformare i rifiuti in aiuto per i campi assetati

La crescente salinità del suolo sta riducendo silenziosamente i raccolti in tutto il mondo, soprattutto nelle regioni aride dove l’irrigazione lascia dietro di sé il sale. Allo stesso tempo, l’industria in espansione delle microalghe produce tonnellate di materiale di scarto dopo l’estrazione degli oli per i biocarburanti. Questo studio pone una domanda semplice ma potente: quel “rifiuto” delle alghe verdi può essere trasformato in un tonico vegetale delicato che aiuti l’orzo a continuare a crescere in acqua salata?

Perché i suoli salini minacciano una coltura chiave

L’orzo è una delle principali colture cerealicole mondiali e sostiene settori alimentari, zootecnici e della produzione di birra. Tuttavia non gradisce il sale. Quando i sali si accumulano nelle acque di irrigazione e nei suoli, le piante di orzo faticano ad assorbire acqua e nutrienti, le foglie perdono efficienza nella conversione della luce in energia e la resa del grano può calare della metà o più. Con quasi la metà delle terre irrigate interessate dalla salinità in qualche misura, agricoltori e scienziati cercano strumenti che aiutino le colture a far fronte al problema senza fare affidamento soltanto su costose selezioni varietali o su un uso intensivo di fertilizzanti.

Una nuova vita per le alghe verdi residuali

Microalghe come Chlorella sono già coltivate su larga scala per integratori alimentari e per l’estrazione di oli trasformabili in biodiesel. Dopo la rimozione degli oli rimane una biomassa sgrassata, ricca di proteine. In questo studio i ricercatori hanno preparato un estratto alcolico da questo materiale residuo di Chlorella ed esaminato la sua composizione chimica. Hanno identificato 28 composti biologicamente attivi, principalmente acidi grassi e molecole correlate note per influenzare la crescita vegetale, proteggere le membrane cellulari e aiutare le piante a tollerare lo stress. Poiché la biomassa è un sottoprodotto, il suo impiego come stimolante per le colture si inserisce perfettamente nelle idee di economia circolare: trasformare il residuo di un’industria nella risorsa di un’altra.

Testare l’aiuto algale sull’orzo in acqua salata

Il team ha coltivato tre varietà di orzo in un sistema idroponico flottante che permetteva il controllo preciso dei livelli di sale nella soluzione nutritiva. Le piante sono state esposte a salinità bassa, moderata e elevata, simili a quelle che gli agricoltori potrebbero incontrare nei campi irrigati. Alcuni semi sono stati imbevuti nell’estratto algale prima della semina, alcune piante sono state nebulizzate con l’estratto durante la crescita, alcune hanno ricevuto entrambi i trattamenti e altre sono state mantenute come controlli non trattati. Per 60 giorni i ricercatori hanno misurato peso del grano, efficienza d’uso della luce delle foglie, scambio gassoso, nutrienti minerali in germogli e grani e contenuto di pigmenti come la clorofilla che aiutano a catturare la luce solare.

Come il tonico algale ha modificato le prestazioni delle piante

Come previsto, più sale ha significato minore resa: peso del grano e una misura chiave dell’attività fotosintetica sono scesi nettamente alle salinità più alte, e l’equilibrio dei nutrienti nelle piante si è spostato verso un eccesso di sodio a scapito di potassio e fosforo. Tuttavia l’estratto algale ha attenuato questi effetti. La combinazione di imbevimento dei semi e irrorazione fogliare ha dato i risultati migliori, aumentando il peso secco del grano di circa un terzo rispetto alle piante non trattate nelle stesse condizioni e potenziando il flusso di elettroni nella macchina fotosintetica. L’orzo trattato con l’estratto ha immagazzinato più azoto, fosforo e potassio sia nei germogli sia nei grani, mentre ha assorbito relativamente meno sodio. Anche il contenuto proteico e i pigmenti verdi sono risultati più elevati, a indicare un metabolismo più sano e una qualità nutrizionale migliorata del grano raccolto.

Varietà di orzo diverse, guadagni diversi

Le tre genotipi di orzo non hanno risposto in modo identico. Un tipo, noto come Giza 123, ha mantenuto i grani più pesanti e l’attività fotosintetica più robusta sotto stress salino, soprattutto se combinato con i trattamenti algali. Un altro, Giza 132, si è distinto per accumulo di proteine e assorbimento di azoto. Queste differenze mostrano che il tonico a base di alghe interagisce con la genetica della pianta e suggeriscono che scegliere le varietà di orzo più adatte può amplificare ulteriormente i benefici di tali biostimolanti in ambienti salini.

Che cosa significa per i terreni salini

Per un non specialista, il messaggio è chiaro: il materiale residuo delle alghe verdi ricche di olio può essere riutilizzato come un aiuto delicato che mantiene le piante di orzo più verdi, migliora la cattura della luce e favorisce il riempimento dei grani anche quando l’acqua è salata. Il lavoro indica un modo pratico per riciclare un sottoprodotto industriale migliorando al contempo le prestazioni delle colture su terreni stressati. Sebbene questi risultati provengano da sistemi controllati a base d’acqua piuttosto che da campi reali, suggeriscono che i trattamenti a base di alghe potrebbero far parte di strategie sostenibili per mantenere rese e qualità del grano dove la salinità del suolo è in aumento.

Citazione: El-Akhdar, I., Elsakhawy, T. & Elakhdar, A. Defatted biomass of the green microalga Chlorella sp. as a sustainable biostimulant to enhance barley growth under saline conditions. Sci Rep 16, 15064 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-49609-6

Parole chiave: stress da salinità, orzo, biostimolante da microalghe, estratto di Chlorella, agricoltura sostenibile